srpkovitá anemie
srpkovitá anémie (SCA) je genetická porucha způsobená přítomností dvou neúplně recesivních alel. Když jsou červené krvinky postiženého vystaveny podmínkám s nízkým obsahem kyslíku, buňky ztratí svůj zdravý kulatý tvar a stanou se srpkovitým. Tato deformace buněk může způsobit, že se usadí v kapilárách a zbaví Ostatní části těla dostatečného množství kyslíku. Pokud se neléčí, může osoba s SCA trpět bolestivými periodickými záchvaty, které často způsobují poškození vnitřních orgánů, mrtvice nebo anémie. Obvykle má onemocnění za následek předčasnou smrt.
Protože genetická porucha je neúplně recesivní, člověk pouze s jedním SCA alelu a jednu nedotčena alela bude mít „smíšené“ fenotypu: Poškozený nebude mít špatné účinky nemoci, přesto bude mít srpkovitou vlastnost, přičemž některé z červených krvinek podléhají benigním účinkům SCA, ale nic natolik závažného, aby bylo škodlivé. Těch postižených s srpkovitá vlastnost, jsou také známé jako nosiče: Pokud se dva dopravci, kteří mají dítě, existuje 25% šance, že jejich dítě bude mít SCA, je 50% šance, že jejich dítě bude přenašeč a 25% šance, že dítě bude taky SCA ani být přenašeč. Byli přítomnost SCA alela udělit pouze negativní rysy, jeho frekvenci alel by se očekávat, že snížení generace po generaci, dokud se jeho přítomnost byla zcela eliminována výběr a náhodou.
Nicméně, přesvědčivé důkazy naznačují, že v oblastech s přetrvávající ohnisek malárie, jedinci s heterozygotní stav mají výraznou výhodu (a to je důvod, proč jedinci s heterozygotní alely jsou mnohem častější v těchto oblastech). Ti, kteří mají benigní srpkovitou vlastnost, mají rezistenci na malarickou infekci. Patogen, který způsobuje onemocnění, tráví část svého cyklu v červených krvinkách a spouští abnormální pokles hladiny kyslíku v buňce. V dopravců, tento pokles je dostatečná ke spuštění plné srpkovitá reakce, která vede k infikované buňky jsou rychle odstraněny z oběhu a silně omezují infekce je pokrok. Tito jedinci mají velkou odolnost vůči infekci a mají větší šanci na přežití ohnisek. Ti, kteří mají dvě alely pro SCA, však mohou přežít malárii, ale obvykle zemřou na své genetické onemocnění, pokud nebudou mít přístup k pokročilé lékařské péči. Ty homozygotní „normální“ nebo wild-type případě, že bude mít větší šanci na předání svých genů úspěšně, v tom, že neexistuje žádná šance, že jejich potomek trpí SCA; nicméně, oni jsou více náchylné k umírání na malárii infekce předtím, než oni mají šanci předat své geny.
tato rezistence na infekci je hlavním důvodem, proč alela SCA a onemocnění SCA stále existují. Vyskytuje se nejčastěji v populacích, kde malárie byla a často je stále vážným problémem. Přibližně jeden v 10 afroameričané jsou nositeli, protože jejich nedávný původ pochází z oblastí postižených malárií. Ostatní populace v Africe, Indii, Středomoří a na Středním východě mají také vyšší frekvence alel. Jako účinné léčby proti malárii se stává stále k dispozici malárie-zasažená populace, frekvenci alel pro SCA se očekává, že sníží, tak dlouho, jak SCA léčby jsou k dispozici, nebo pouze částečně účinné. Pokud bude účinná léčba srpkovité anémie dostupná ve stejné míře, frekvence alel by v těchto populacích měly zůstat na současné úrovni. V této souvislosti se účinnost léčby se odkazuje na reprodukční fitness grantů, spíše než stupeň zmírnění utrpení.
Cystická fibrosisEdit
Cystická fibróza (CF) je autozomálně recesivní dědičné monogenních onemocnění plic, potních žláz a trávicího systému. Porucha je způsobena porucha CFTR protein, který řídí mezimembránového transport chloridových iontů, které je nezbytné pro udržení rovnováhy vody v těle. Nefunkční protein způsobuje tvorbu viskózního hlenu v plicích a střevním traktu. Před moderní dobou by děti narozené s CF měly očekávanou délku života jen několik let, ale moderní medicína umožnila těmto lidem žít do dospělosti. Nicméně, i u těchto jedinců, CF obvykle způsobuje mužskou neplodnost. Je to nejčastější genetické onemocnění mezi lidmi evropského původu.
přítomnost jediné mutace CF může ovlivnit přežití lidí postižených chorobami zahrnujícími ztrátu tělesné tekutiny, obvykle v důsledku průjmu. Nejčastější z těchto nemocí je cholera, která začala zabíjet Evropany až tisíciletí poté, co byla v populaci již zavedena frekvence mutace CF. Dalším takovým onemocněním, proti kterému může CF chránit, je tyfus. Ti s cholerou by často zemřeli na dehydrataci kvůli ztrátám střevní vody. Myší model CF byl použit ke studiu rezistence na choleru a výsledky byly publikovány ve vědě v roce 1994 (Gabriel, et al.). Heterozygotní (nosná) myš měla méně sekreční průjem než normální myši bez nosiče. Na čas se tedy zdálo, že rezistence na choleru vysvětlila selektivní výhodu, že je nositelem CF, a proč byl nosný stát tak častý.
tato teorie byla zpochybněna. Hogenauer a kol. zpochybnili tuto populární teorii lidskou studií. Předchozí údaje byly založeny výhradně na pokusech na myších. Tito autoři zjistili, že heterozygotní stav je nerozeznatelný od stavu bez nosiče.
další teorií prevalence mutace CF je, že poskytuje rezistenci na tuberkulózu. Tuberkulóza byla zodpovědná za 20% všech evropských úmrtí v letech 1600 až 1900, takže i částečná ochrana proti nemoci by mohla odpovídat za současnou frekvenci genů.
poslední hypotéza, publikovaná v Journal of Teoretické Biologie, navrhované jednotné CF mutace poskytnuta dýchacích výhodu na začátku Evropané migrují na sever do prašné pustiny zanechal Poslední Glaciální Maximum.
od roku 2016 je selektivní tlak na vysokou genovou prevalenci mutací CF stále nejistý a může být způsoben spíše nezaujatým genetickým driftem než selektivní výhodou. Přibližně jedna z 25 osob evropského původu je nositelem onemocnění a jedna z 2500 až 3000 narozených dětí je postižena cystickou fibrózou.
Triosephosphate isomeraseEdit
Triosephosphate izomeráza (TPI) je ústřední enzym glykolýzy, hlavní cesta pro buňky k energetickým metabolismem cukrů. U lidí jsou určité mutace v rámci tohoto enzymu, které ovlivňují dimerizaci tohoto proteinu, příčinou vzácného onemocnění, deficitu triosefosfát izomerázy. Další mutace, které inaktivují enzym (= null alel) jsou smrtící, když zdědil homozygously (dvě vadné kopie genu TPI), ale nemají žádný zřejmý vliv v heterozygoti (jeden vadný a jeden normální kopie). Frekvence heterozygotních nulových alel je však mnohem vyšší, než se očekávalo, což naznačuje heterozygotní výhodu pro nulové alely TPI. Důvod není znám; nové vědecké výsledky však naznačují, že buňky se sníženou aktivitou TPI jsou odolnější vůči oxidačnímu stresu. PlosOne, Prosinec. 2006
rezistence na infekci virem hepatitidy Cedit
existují důkazy, že genetická heterozygotnost u lidí poskytuje zvýšenou odolnost vůči určitým virovým infekcím. Mezi případy infikovanými HCV existuje významně nižší podíl heterozygotnosti HLA-DRB1 než neinfikované případy. Rozdíly byly výraznější s alelami reprezentovanými jako funkční supertypy (P = 1.05 × 10-6) než ty, které jsou reprezentovány jako genotypy s nízkým rozlišením (P = 1,99 × 10-3). Tyto nálezy představují důkaz, že heterozygotnost poskytuje výhodu mezi dopravci z různých supertype HLA-DRB1 alel proti HCV infekce, progrese do end-stage onemocnění jater ve velkém měřítku, dlouhodobé populační studie.
heterozygotnost MHC a preference lidské vůně
více studií ukázalo, že ve dvojitě zaslepených experimentech dávají ženy přednost vůni mužů, kteří jsou heterozygotní na všech třech lokusech MHC. Důvody navrhované pro tato zjištění jsou spekulativní; bylo však argumentováno, že heterozygotnost v lokusech MHC má za následek více alel v boji proti širší paletě nemocí, případně zvýšení míry přežití proti širšímu spektru infekčních chorob. Druhé tvrzení byla testována v experimentu, který ukázal, outbreeding myši vykazují heterozygotnosti MHC zvyšuje jejich zdraví a přežití proti více-kmen infekce.
BAFF a autoimunitní onemocněníit
B-buněčný aktivační faktor (BAFF) je cytokin kódovaný genem TNFSF13B. Varianta genu obsahující smazání (GCTGT—>) vykreslí kratší mRNA přepis, který uniká degradace mikrorna, čímž se zvyšuje exprese BAFF, což v důsledku up-reguluje humorální imunitní odpověď. Tato varianta je spojena se systémovým lupus erythematodes a roztroušená skleróza, ale heterozygot dopravci varianta snížila náchylnost k infekci malárií.